α-半水脫硫石膏常壓鹽溶液法制備工藝及調(diào)晶劑技術(shù)機(jī)理研究.pdf

1、脫硫石膏是石灰石/石灰濕法煙氣脫硫技術(shù)的主要產(chǎn)物。隨著我國(guó)節(jié)能減排工作的持續(xù)進(jìn)行，越來越多的火電廠安裝了脫硫裝置，脫硫石膏排放量迅猛增長(zhǎng)。為防止大量脫硫石膏堆積如山，產(chǎn)生二次污染，高效利用脫硫石膏已經(jīng)迫在眉睫。脫硫石膏形成于液相環(huán)境中，具有純度高、品質(zhì)穩(wěn)定、濕態(tài)粉體等特點(diǎn)，非常適合于用常壓鹽溶液法來制備α-半水脫硫石膏。
　　采用常壓鹽溶液法將脫硫石膏制備成α-半水脫硫石膏，并利用調(diào)晶劑技術(shù)調(diào)節(jié)α-半水脫硫石膏晶體形貌。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)

2、，反應(yīng)介質(zhì)NaCl溶液濃度及反應(yīng)溫度對(duì)脫硫石膏的脫水反應(yīng)進(jìn)程及α-半水脫硫石膏晶體形貌有較大影響：較低的NaCl溶液濃度及反應(yīng)溫度下，脫硫石膏無法進(jìn)行脫水，α-半水脫硫石膏無法生成；二水石膏脫水反應(yīng)可以進(jìn)行的最低NaCl濃度為10％，最低反應(yīng)溫度為92.5℃；此時(shí)二水石膏脫水反應(yīng)速率較慢，所得α-半水脫硫石膏晶體尺度較大；隨著NaCl溶液濃度及反應(yīng)溫度的增大，脫硫石膏脫水反應(yīng)速率變快，但所得α-半水脫硫石膏晶體尺度隨之變小。
　　

3、在調(diào)晶劑技術(shù)應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)酸調(diào)晶劑結(jié)構(gòu)與調(diào)晶效果有很大關(guān)系。一元有機(jī)酸無調(diào)晶效果；二元及多元有機(jī)酸中，相鄰羧基間距為3個(gè)C-C的調(diào)晶劑才具有較佳的調(diào)晶效果，而其他調(diào)晶劑則不具有調(diào)晶效果。二元有機(jī)酸調(diào)晶劑是通過兩個(gè)羧基的協(xié)同作用產(chǎn)生調(diào)晶效果的，因此在雙鍵存在的條件下，由于反式結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)羧基協(xié)同作用較順式結(jié)構(gòu)更為困難，其調(diào)晶效果較順式結(jié)構(gòu)要弱。
　　調(diào)晶劑的作用機(jī)理一直是一個(gè)難以解決的問題。通過SEM及EDS、XPS等手段，直

4、接證明了有機(jī)酸調(diào)晶劑通過化學(xué)吸附作用于α-半水脫硫石膏晶體（111）面，從而阻礙α-半水脫硫石膏在C軸方向上的生長(zhǎng)，改變?chǔ)?半水脫硫石膏晶體的生長(zhǎng)習(xí)性，平衡α-半水脫硫石膏在各個(gè)方向上的生長(zhǎng)速率，達(dá)到調(diào)節(jié)α-半水脫硫石膏晶體形貌的效果。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，無機(jī)鹽類調(diào)晶劑對(duì)常壓鹽溶液法制備α-半水脫硫石膏無影響，金屬離子不會(huì)吸附于α-半水脫硫石膏晶體（111）晶面上，也不會(huì)吸附于α-半水脫硫石膏晶體（110）晶面上。在有機(jī)酸與無機(jī)鹽調(diào)晶復(fù)合作用下，